基于漏斗车车体强度仿真与试验结果的车体端部斜撑结构优化

采用仿真与试验相结合的方法，分析某漏斗车车体端部斜撑结构强度及其稳定性。经过对比分析可知，斜撑孔边的仿真计算应力与试验测得应力误差较大。对车体进行非线性屈曲分析发现，随着载荷增大，斜撑孔边位移发生明显转折，不符合线性变化规律，出现局部失稳，导致仿真计算应力与试验测得应力不一致。基于非线性屈曲分析结果，对漏斗车车体端部斜撑优化设计。优化后的车体结构未出现局部失稳，仿真计算应力与试验测得应力基本一致。     

40t轴重矿石车的结构稳定性分析

介绍了40 t轴重矿石车的线性及非线性结构稳定性分析,在线性计算中求得屈曲特征值系数,在非线性计算中使用几何非线性及材料非线性进行多载荷步分析,求出精确失稳载荷。采用载荷-位移曲线及载荷-应力曲线判定车体结构的稳定性情况,并就车体稳定性提出了解决方案。     

三模块低地板车辆车体强度分析

针对三模块低地板车辆的结构特点及要求,以某项目三模块低地板车辆为例,对车体结构强度进行仿真计算,介绍强度评定原则,并根据仿真结果提出车体结构优化方案。通过对优化后车体结构进行静强度、疲劳强度、模态和屈曲进行计算分析可知,该三模块低地板车体结构设计满足强度与刚度的相关要求。     

30t轴重浴盆式敞车车体非线性分析

利用ANSYS软件建立了30 t轴重浴盆式敞车车体的有限元模型,并基于材料非线性和几何非线性特性对车体进行了分析,得到了车体结构的Von Mises应力云图和结构响应曲线。分析结果表明,车体结构的应力-应变响应曲线满足材料的本构关系,在规定的纵向压缩载荷下不会发生屈曲失稳现象,满足AAR M—1001《货车设计制造规范》的要求。     

常州站钢结构屋盖整体稳定分析

研究目的:常州火车站屋盖为大跨度空间钢结构,主要由钢箱梁拱和面外的刚性系杆、支撑组成,跨度较大。为了获得结构的整体稳定性能,指导结构设计,在多种不利荷载组合作用下,对该工程分别进行特征值屈曲分析和非线性稳定分析。研究结论:考虑几何非线性、材料非线性,按最不利原则施加初始几何缺陷,计算结构的非线性稳定屈曲系数,特征值屈曲分析和非线性有限元全过程跟踪分析结果表明:结构的几何非线性很强,且对结构有利;结构的失稳均为整体失稳;在最不利荷载组合情况下,整体稳定分析的结果均能满足规范要求;考虑几何和材料非线性的结构整体稳定分析,真实反应了结构的整体特性,分析结果可为结构设计提供可靠的理论依据。可为类似工程提供参考。     

城市轨道车辆动车组耐撞击设计研究

探讨了运用被动安全防护技术实施城市轨道动车组耐撞击性能系统设计的总体思想，并以某城市轨道车辆部分低地板动车组为研究对象，采用非线性动态有限元技术，进行了耐撞击系统设计和结构撞击仿真分析。结果表明了撞击能量的有效耗散和车体结构的有序变形，验证了设计的合理性和可行性。     

朔准黄河桥极限承载力分析

研究目的:大跨度钢管混凝土拱桥以其特有的自重轻、强度大、抗变形能力强、施工方便和外形美观等优点,被大量地的用于桥梁结构中。本文以一座在建360 m钢管混凝土拱桥为例,采用通用程序ANSYS建立该桥的空间有限元计算模型,分别对该桥进行裸拱状态和考虑拱上建筑共同作用状态下的特征值屈曲稳定性分析、考虑几何和材料双重非线性的极限承载力分析,并对计算结果进行比较分析,给出拱桥极限桥承载力计算的一般性方法。研究结论:(1)考虑拱上结构的特征值屈曲分析结果最小值为13.477,裸拱的特征值屈曲分析结果最小值为6.673,均大于规范要求的4～5,拱肋截面满足面内和面外的稳定性要求;(2)拱桥极限承载力计算结果最小值为2.252,表明在双重非线性及结构初始缺陷的影响下,主力工况下,全桥结构的安全系数为2.252,满足考虑结构的非线性影响弹塑性稳定安全系数不得小于2的要求,结构设计合理;(3)拱上墩柱等拱上结构对全桥的计算刚度有较大的贡献,但对全桥的极限承载力影响较小;(4)特征值屈曲分析结果是非保守的计算结果,在实际结构设计过程中,必须考虑双重非线性及初始缺陷等对结构极限承载力的影响。     

高速铁路(110+208+110)m连续梁-钢管混凝土拱屈曲分析

以高速铁路桥梁比较方案(110+208+110) m连续梁-钢管混凝土拱组合结构桥为背景,探求几何非线性及几何-材料双重非线性对大跨度钢管混凝土拱屈曲失稳的影响程度,研究考虑上述非线性因素后钢管混凝土拱弹塑性屈曲因子的衰减系数。结合相关规范和文献,采用空间有限元软件CSIBridge,以钢管混凝土统一理论为材料本构模型建立全桥空间模型,对结构按实际作用荷载工况进行弹性及弹塑性屈曲分析。结果表明:材料非线性对钢管混凝土拱屈曲失稳的影响比几何非线性的影响大得多,考虑几何-材料双重非线性后钢管混凝土拱弹塑性屈曲因子衰减系数约为0.55。桥式方案中钢管混凝土拱弹性及弹塑性稳定系数均满足国家标准及行业标准要求。     

高速列车车体型材断面结构声学优化研究

从结构振动和声学原理出发,对动车组车体型材的声学特性进行优化,在现有型材厚度基本不变的前提下,通过改变斜筋角度、斜筋厚度、上下层板厚度等设计变量,提出车体双层铝合金加筋结构的隔声特性优化方案,主要以地板型材为例进行介绍。在此基础上对该动车组一中间车建立SEA声学模型,通过车体声学仿真计算,预测车内的噪声环境,验证上述优化方案的有效性。     

三车体复铰部分低地板轻轨车的研究

分析计算了3节车体组成的复铰式部分低地板面轻轨车的动力学性能，给出了独立轮转向架的运动方程和铰接式车体的力学模型，并对这种轻轨列车进行了动力学分析。     

牵引变压器连接刚度对车体与设备振动影响分析

建立了高速综合检测列车牵引变压器及其冷却单元与车体间的刚柔耦合力学模型,研究了利用模态叠加原理计算车体和附属设备耦合系统振动加速度的计算方法。利用数值仿真方法分析了牵引变压器和冷却单元与车体间的连接刚度对车体和设备振动的影响。     

机车车体蒙皮结构动态特性分析

建立某机车车体有无蒙皮结构的2种有限元实体模型；分析了蒙皮结构在车体结构有限元分析中的具体影响；提出了车体蒙皮结构在动态特性计算中的处理方法。指出要提高机车车体结构的有限元分析精度，就必须考虑蒙皮对结构动态性能的影响。     

70%低地板轻轨车的有限元分析计算

介绍了70%低地板轻轨车的主要技术参数以及钢结构的特点。通过对车体钢结构的有限元分析计算,确定了车体钢结构的最终设计方案,该方案在强度、刚度方面满足了相关标准的要求。     

驾驶拖车车体结构分析

采用I－DEAS软件，对四方机车车辆厂研制的出口斯里兰卡的驾驶拖车车体结构进行了强度、刚度及模态计算、分析。根据计算结果，对原结构进行了局部改进，以充分发挥结构的整体承载能力，使车体结构受力更趋合理。     

考虑车体弹性效应的铁道客车系统振动分析

建立了铁道客车垂向振动系统数学模型。将车体看成两端自由的均质等截面欧拉梁,并考虑二系悬挂采用半主动减振器,导出客车系统的运动微分方程组,给出客车系统各模态共振速度的定义和计算公式。共振速度是车辆系统的固有属性,车体弹性振动各模态共振速度由车体的自振频率和车辆定距决定。计算车体一阶和二阶弯曲振动共振速度及对应的轨道波长,进行了客车系统在轨道简谐输入情况下的幅频特性分析和随机输入情况下的随机响应分析。通过计算可知,为了减小车体垂向共振峰值,车体一阶弯曲自振频率应尽量离开构架的浮沉自振频率;由于车体弹性振动的影响,车体端部的振动加速度和位移要大于中部,弹性车体模型的平稳性指标大于刚性车体;采用半主动减振器能够显著降低车体的加速度、位移和平稳性指标,但会使构架的加速度和位移有所增大。     

有源控制的试验研究

建立了铁道车辆1：8比例的半车4自由度横向有源悬挂试验模型，应用LQR控制方法进行了有源悬挂试验研究，并与仿真计算结果进行比较。研究结果表明，有源悬挂方式能有效地衰减振动，尤其是共振点处的振动；有源悬挂与无源悬挂要比，车体横移振幅在高频共振点附近平均降低75%左右；车体侧滚角振幅在高频共振点附近平均降低80%左右；当车体质量大于控制器设计质量时，控制效果比原设计质量的控制器要好，反之要差。     

高速列车开关式横向半主动悬挂系统的理论与实践

阐述了半主动悬挂系统的原理,介绍了基于天棚控制原理的开关式横向半主动悬挂系统的研制过程。利用车辆系统动力学仿真分析软件UM分析了车辆系统采用半主动悬挂改善车体振动性能的结果,确定了半主动悬挂系统的时滞范围和车辆过曲线时车体离心加速度的滤波频率范围。针对样机进行了简化的台架试验。仿真计算和台架试验结果均表明,采用开关式半主动悬挂系统可以有效地维持和断开减振器所提供的阻尼力,从而提高横向运行平稳性指标。     

地铁铝合金车体的结构设计和强度分析

在分析某地铁铝合金车体结构特点和铝合金材料的力学性能的基础上，建立了车体结构的有限元模型，并借鉴国内外的地铁车辆技术标准和地铁车辆的实际运行状态确定了载荷工况，还分析了车体结构在各个工况下产生的应力、变形和模态。结果表明了该铝合金车体的强度满足要求。     

40 t轴重矿石专用敞车车体非线性有限元分析与优化设计

利用ANSYS软件,对40t轴重矿石专用敞车车体进行了非线性有限元分析。对原车体进行了优化设计,优化后的车体能满足AAR标准的设计要求。